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VR技术能为我们教育带来什么?

作者:石杨 发布时间:

VR技术能为我们教育带来什么?

作者:石杨 发布时间:

摘要:突破难点,把控教学节奏。

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图片来源:pixabay

*来源: 中小学数字化教学(zxxszhjx),作者石杨

近年来,一些学校和辅导机构利用VR技术为学生提供沉浸式学习服务,其教学做得有声有色。以笔者之见,利用VR这个利器实施沉浸式教学是必然趋势。教师借此可以革新传统教学,轻松完成以前想做而无法做的事情。下面,与大家分享我的体会和心得。

一、沉迷与沉浸:突破难点,把控教学节奏

VR沉浸式教学能让学生获得立体感知是它的最大优势,并且不受时间和空间束缚。学生在虚拟环境中,能接触不同时空的事物,通过立体的感知和事件的亲历,加深对所学知识的印象与理解。教师利用3D摄像机拍摄制作一些VR教学资源,就能实现身临其境的效果。例如,学生参观博物馆或名胜古迹,不必亲临现场,只要戴上VR眼镜就能立刻感受长城的宏伟、故宫的富丽。随着头部的左右转动,360度环绕的视觉体验让学生惊叹不已。

在教学中,教师要把握好VR沉浸式教学的度,让学生沉浸而非沉迷其中,使VR应用满足学生所需,为教学所用。我曾听过一节VR教学的研讨课,教学内容是探究太阳系。VR教学软件含教师端和学生端,教师端能控制学生端的启动、运行和关闭。这样,教师可以掌握学生沉浸学习的时机,而不是任由学生沉迷其中。教师把控教学进度、积极引导,也有利于学生不断深入探究。我在现场也拿到了学生端的VR设备。戴上VR设备后,我立刻被虚拟场景吸引,仿佛站在地球上空——蔚蓝的星球就在我的脚下不停转动,各个大陆板块清晰可见,地球上聚集的层层白云也被还原,如同宇航员在航天器里观察一般。这样看地球真是太美了!随着软件操作,镜头在不断转换,我飞过金星、水星,慢慢接近太阳,面对它,虽然感受不到它的滚烫,但动感模拟得非常到位,离得那么近,感觉太阳表面活动是那么猛烈。我还领略了黑子、耀斑、太阳风……在VR技术研发应用之前,这种体验是无法感受的。我相信,每个学生都会惊叹虚拟现实带来的震撼,并激发更多体验欲望。随着任课教师切换控制,学生暂时脱下VR虚拟设备。这样,学生对太阳系的探究被有效控制,他们没有无休止地沉迷。教师在带领学生探究的同时,适时发布任务,要求学生记录各大行星相关数据,填写探究数据表(表格展示在教室黑板上),让学生带着任务,再次进入VR虚拟世界,寻找答案。这节课,教师通过一张统计表和几项探究任务,恰当地将学生从虚拟环境中带回课堂,让学生既真切感受仿真的太阳系,又高效地完成任务,习得相关知识,真正突破难点。VR技术是为学生学习服务的,教师只有把握这个原则,才能高效实现教学目标。

二、人机交互与教学互动:合作探究,获得真实体验

沉浸式学习是通过虚拟现实技术为学习者提供接近真实环境的学习方式。学生借助虚拟学习环境,高度参与互动、演练,提升技能。师生与VR软件的交互有很多方式,如“动作捕捉”“触觉反馈”“眼球追踪”“手势跟踪”等,有些交互方式门槛较高,不易普及。在沉浸式教学中,比较适合采用的交互方式有“手势跟踪”和“触觉反馈”。以“触觉反馈”为例,学生操作VR外设手柄,就能与VR软件交互。VR沉浸式教学不仅要让学生与VR软件交互,而且要让学生在虚拟情境中参与各种活动,如师生之间的双向互动、学生之间的多向互动。

科技日新月异,在强大的软硬件支持下VR技术日臻完善。教师利用VR技术,可以突破时空限制,模拟各种情境,辅以“手势跟踪”“触觉反馈”配套外设,通过一个成熟的VR共建课件资源平台,甚至能根据需要参与在线VR课件制作,动手设置互动界面,实现高质量的VR沉浸式互动教学。一个VR平台为用户提供了“蚂蚁的家”课件。学生戴上VR眼镜仿佛真的进入蚂蚁巢穴,体验蚂蚁这种杰出的“建筑师”是如何建造它们家园的。课件中,开发者还设计了学生与教学内容的互动——挑战任务:接受蚂蚁的邀请,跟随蚂蚁去看望蚁后。学生如果选择跟随,就能跟着蚂蚁到蚁后室,近距离感触蚁后庞大的躯体。此外,学生之间也可以互动,他们扮演工蚁,协作将一大块食物抬回蚁穴。在抬食物的过程中,学生(蚂蚁)与学生(蚂蚁)互动交流,明确分工并讨论合作,生成现实性和过程性资源。

通过近几年对资源平台的使用,我发现应用VR进行远程在线游戏化教学也能融入师生互动、生生互动。这方面的资源正在逐渐增多。语言类学习资源为师生互动方提供了强大支持,VR资源平台都支持这类互动会话,有的还支持远程在线互动。随着5G技术不断发展,远程多人在线、角色扮演已成现实。教师进入虚拟情境,可以布置教学任务并为学生提供帮助,引导和监督学生学习,约束学生行为。

三、添加剂与助燃剂:自主学习,激发内驱动力

VR沉浸式学习与自主学习并不矛盾,VR沉浸式学习中的互动、演练是提高学生自主学习能动性的有效方法。我认为,VR沉浸式学习不应当作学生学习的添加剂,而应作为他们自主学习的助燃剂。

我一直在探索用沉浸式学习的方式促进学生自主学习,经常在社团活动中组织学生开展自主学习探究活动。有一次,学生和我谈论恐龙动画片,眉飞色舞地和我讲其中一些片段,说“真想去恐龙的世界看看”。如今学校配备了VR设备,又有资源平台提供相关资源,我不仅让学生去“恐龙世界”看看,而且让他们学习一些有关恐龙的知识。我组织学生利用VR设备,进入虚拟世界学习。在软件的提示下,学生与教学内容互动起来。系统提问:“你想了解哪种恐龙?”我不做干涉,让学生自主选择感兴趣的去研究。独立性是自主学习的灵魂,学生探究学习的过程正是贯穿了独立性。软件上预置了很多任务,如“带回迷失的小三角龙”等。这些训练有利于激发学生学习内驱动力。学生需要在虚拟的世界中,找到恐龙的食物,保护恐龙蛋,寻找小恐龙等。通过完成任务,学生学到了恐龙生活习性、分类繁衍等知识。当学生自主学习的自律性下降时,VR系统会督促学生自我约束,适时提醒学生“今天的任务已完成,请退出”,关闭虚拟世界并停止后续任务。“教少学多”并不意味教师少教或不教。为了使学生获得感悟、内化知识,对学习的知识能有效构建,我在学生退出VR系统后,与学生交流心得,帮助他们归纳要点,促进他们高效自主学习。

沉浸式教学依赖于VR技术的发展和相关教学软件的研发推广。教学中,教师应采用合理手段对沉迷的学生进行干预,在人机交互的基础上设计更丰富的教学互动,让技术成为学生自主、合作、探究学习的助燃剂。

(作者系江苏省常熟市凯文小学教师)

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